18　洛倫茲力與現(xiàn)代技術

1、.課時分層作業(yè)十八洛倫茲力與現(xiàn)代技術根底達標練15分鐘48分選擇題共8小題，每題6分1多項選擇運動電荷進入磁場無其他場中，可能做的運動是A勻速圓周運動B平拋運動C自由落體運動D勻速直線運動AD假設運動電荷平行磁場方向進入磁場，那么電荷做勻速直線運動，假設運動電荷垂直磁場方向進入磁場，那么電荷做勻速圓周運動，A、D正確；由于電荷的質量不計，故電荷不可能做平拋運動或自由落體運動，B、C錯誤2程度長直導線中有恒定電流I通過，導線正下方的電子初速度方向與電流方向一樣，如圖3615所示，那么電子的運動情況是圖3615A沿途徑Oa運動B沿途徑Ob運動C沿途徑Oc運動D沿途徑Od運動D由安培定那么知導線下方

2、的磁場方向垂直紙面向外，再由左手定那么知電子的運動情況只能是Oc或Od途徑而遠離導線磁場減弱B減小，由半徑公式r，可知r增大，所以只能是Od途徑，故D正確3如圖3616所示，在垂直紙面向里的足夠大的勻強磁場中，有a、b兩個電子從同一處沿垂直磁感線方向開場運動，a的初速度為v，b的初速度為2v.那么圖3616Aa先回到出發(fā)點Bb先回到出發(fā)點Ca、b同時回到出發(fā)點D不能確定C電子再次回到出發(fā)點，所用時間為運動的一個周期電子在磁場中運動的周期T，與電子運動速度無關4質量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖3617中虛線所示，以下表述正確的選項是【導

3、學號：52592123】圖3617AM帶負電，N帶正電BM的速率小于N的速率C洛倫茲力對M、N做正功DM的運行時間大于N的運行時間A根據(jù)左手定那么可知N帶正電，M帶負電，A正確；因為r，而M的半徑大于N的半徑，所以M的速率大于N的速率，B錯誤；洛倫茲力不做功，C錯誤；M和N的運行時間都為t，D錯誤應選A.5.如圖3618所示，有界勻強磁場邊界限SPMN，速度不同的同種帶電粒子從S點沿SP方向同時射入磁場，其中穿過a點的粒子速度v1與MN垂直，穿過b點的粒子，其速度方向與MN成60角，設兩粒子從S到a、b所需的時間分別為t1、t2，那么t1t2為圖3618A13B43C11D32D畫出運動軌跡，

4、過a點的粒子轉過90，運動時間為t1過b點的粒子轉過60，運動時間t2，故t1t232應選項D正確6. 多項選擇如圖3619所示，為粒子速度選擇器的原理示意圖，假如粒子所具有的速率v，以下說法正確的選項是圖3619A帶正電粒子必須沿ab方向從左側進入場區(qū)，才能沿直線通過B帶負電粒子必須沿ba方向從右側進入場區(qū)，才能沿直線通過C不管粒子電性如何，沿ab方向從左側進入場區(qū)，都能沿直線通過D不管粒子電性如何，沿ba方向從右側進入場區(qū)，都能沿直線通過AC帶正電粒子沿ab方向從左側進入場區(qū)，所受的電場力豎直向下，由左手定那么判斷可知，洛倫茲力方向豎直向上，兩個力能平衡，粒子能沿直線通過，假設粒子ba方向

5、進入場區(qū)，洛倫茲力方向豎直向下，與電場力方向一樣，兩力不能平衡，那么粒子向下偏轉，故A正確帶負電粒子沿ba方向從右側進入場區(qū)，所受的電場力豎直向上，由左手定那么判斷可知，洛倫茲力方向豎直向上，粒子向上偏轉，不能沿直線通過場區(qū)帶負電粒子必須沿ab方向從左側進入場區(qū)，才能沿直線通過，故B錯誤由上分析得知，不管粒子電性如何，沿ab方向從左側進入場區(qū)，都能沿直線通過，故C正確，D錯誤應選A、C.7多項選擇用盤旋加速器加速質子時，所加交變電壓的頻率為f，為了使質子獲得的最大動能增加為原來的4倍，可采用以下哪幾種方法 【導學號：52592124】A將其磁感應強度增大為原來的2倍B將D形金屬盒的半徑增大為原

6、來的2倍C將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍D將交變電壓的頻率增大為原來的4倍AB帶電粒子從D形盒中射出時的動能Ekmmv帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，那么最大圓周半徑R由可得Ekm，顯然，當帶電粒子q、m一定時，那么EkmR2B2，即Ekm與磁場的磁感應強度B、D形金屬盒的半徑R的平方成正比，與加速電場的電壓無關，故A、B正確，C、D錯誤8如圖3620所示，重力不計、初速度為v的正電荷，從a點沿程度方向射入有明顯左邊界的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，假設邊界右側的磁場范圍足夠大，該電荷進入磁場后圖3620A動能發(fā)生改變B運動軌跡是一個完好的圓，正電荷始終在磁場中運動C運動軌跡是一

7、個半圓，并從a點上方某處穿出邊界向左射出D運動軌跡是一個半圓，并從a點下方某處穿出邊界向左射出C洛倫茲力不做功，電荷的動能不變，A錯誤；由左手定那么知，正電荷剛進入磁場時受到的洛倫茲力的方向向上，電荷在勻強磁場中做勻速圓周運動，運動軌跡是一個半圓，并從a點上方某處穿出邊界向左射出，B、D錯誤，C正確才能提升練25分鐘52分一、選擇題共4小題，每題6分1多項選擇如圖3621是質譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器速度選擇器內互相正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場以下表述正

8、確的選項是圖3621A質譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里C能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于D粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質比越大ACD進入B0的粒子滿足，知道粒子電量后，便可求出m的質量，所以質譜儀可以用來分析同位素，A正確；假設粒子帶正電，那么受電場力向右，故洛倫茲力必向左，由左手定那么可判斷磁場方向垂直直面向外，B錯誤；由qEqvB，得v，此時離子受力平衡，可沿直線穿過速度選擇器，C正確；由，知R越小，荷質比越大，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子圓周運動的半徑越小荷質比越大，D正確2多項選擇如圖3622所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內有勻強磁

9、場在邊長為2R的正方形區(qū)域里也有勻強磁場，兩個磁場的磁感應強度大小一樣兩個一樣的帶電粒子以一樣的速率分別從M、N兩點射入勻強磁場在M點射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在N點射入的帶電粒子，速度方向與邊界垂直，且N點為正方形邊長的中點，那么以下說法正確的選項是 【導學號：52592125】圖3622A帶電粒子在磁場中飛行的時間可能一樣B從M點射入的帶電粒子可能先飛出磁場C從N點射入的帶電粒子可能先飛出磁場D從N點射入的帶電粒子不可能比M點射入的帶電粒子先飛出磁場ABD假設粒子帶負電，畫軌跡草圖如下圖，由圖可知粒子在圓形磁場中的軌跡長度或軌跡對應的圓心角不會大于在正方形磁場中的，故A、B、D正

10、確3. 多項選擇如圖3623所示，兩個勻強磁場的方向一樣，磁感應強度分別為B1、B2，虛線MN為理想邊界現(xiàn)有一個質量為m、電荷量為e的電子以垂直于邊界MN的速度v由P點沿垂直于磁場的方向射入磁感應強度為B1的勻強磁場中，其運動軌跡為圖中虛線所示的心形圖線，以下說法正確的選項是圖3623A電子的運動軌跡為PDMCNEPB電子運動一周回到P點所用的時間TCB14B2DB12B2AD由左手定那么可知，電子在P點所受的洛倫茲力的方向向上，軌跡為PDMCNFP，選項A正確；由題圖得兩磁場中軌跡圓的半徑比為12，由半徑r可得2，選項C錯誤，選項D正確；運動一周的時間tT1，選項B錯誤4多項選擇如圖3624

11、，正方形容器處在勻強磁場中，一束電子從孔a垂直于磁場沿ab方向射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，容器處在真空中，以下說法正確的選項是圖3624A從兩孔射出的電子速率之比為vcvd 21B從兩孔射出的電子在容器中運動的時間之比tctd 12C從兩孔射出的電子的加速度大小之比acad1D從兩孔射出的電子的加速度大小之比acad21ABD設磁場邊長為a，如下圖：粒子從c點分開，其半徑為rc，粒子從d點分開，其半徑為rd；由Bqvm，得出半徑公式r，又由運動軌跡知rc2rd，那么vcvd21，故A正確； 由T，根據(jù)圓心角求出運行時間tT.運行時間td，tc，那么tctd12，故B正確

12、向心加速度：a，那么acad21，故C錯誤，D正確二、非選擇題2小題，共28分514分如圖3625所示，、為電場和磁場的理想邊界，一束電子電量為e，質量為m，重力不計由靜止狀態(tài)從P點經過、間的電場加速后垂直到達邊界的Q點，勻強磁場的磁感應強度為B，磁場邊界寬度為d，電子從磁場邊界穿出時的速度方向與電子原來的入射方向夾角為30.求：圖36251電子在磁場中運動的時間t；2假設改變PQ間的電勢差，使電子剛好不能從邊界射出，那么此時PQ間的電勢差U是多少？【解析】1由洛倫茲力提供向心力可得evB，且T得電子在磁場中運動周期T由幾何關系知電子在磁場中運動時間tTT.2電子剛好不從邊界穿出時軌跡與邊界相切，運動半徑為Rd由evBm得v電子在PQ間由動能定理得eUmv20解得U.【答案】12614分盤旋加速器的工作原理如圖3626甲所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間狹縫的間距為d，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，被加速粒子的質量為m，電荷量為q，加在狹縫間的交變電壓如圖乙所示，電壓的大小為U0.周期T.一束該種粒子在t0時間內從A處均勻地飄入狹縫，其初速度視為零現(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運動時間，假設可以出